Изменчивость решения, полученного с помощью вычислительной гидродинамики, для давления и расхода в гигантской аневризме

Версия для печатиВерсия для печати

Аннотация. Недавние споры о возможности точного прогнозировании величин перепадов давления в гигантской аневризме с проксимальным стенозом породили данное исследование. Цель исследования состояла в оценке того, насколько могут быть различны результаты расчетов для давления и скорости потока у различных исследовательских групп.

Методы. Работа была разбита на две фазы. Сначала каждая группа получила одни и те же входные данные для расчетов: геометрия модели, скорости потока и свойства жидкости. Таким образом, ученые самостоятельно выбирали решатель и дискретизацию области. Различия в результатах расчетов оценивались по интерполированным данным на стандартизированных сетках и системах координат.

Затем была создана физическая модель и геометрия исследуемой системы. Были рассчитаны давление и скорости потока. Группы ученых должны были восстановить геометрию на основе данных микроКТ (микро компьютерная томография) и сделать свои собственные вычисления с использованием рассчитанных скоростей потока, а также предоставленных им  свойств жидкости.

Результаты. Результаты первого этапа исследований показали отличную согласованность численных данных расчетов у 25 групп. Разница пиковых значений составляет не более 8 %. Результаты по скорости потока внутри аневризмы для нескольких групп показали несколько большие различия.

Для второго типа исследования различия в расчетах оказались сопоставимыми с первым типом задач.

Выводы. Давление можно рассчитать довольно с высокой точностью и поторяемостью результатов с использованием различных решателей. Однако, это не всегда справедливо для конкретных моделей потоков или производных величин. В будущем необходимо решать задачи гемодинамики, представляющие, в первую очередь, интерес с точки зрения применения результатов расчетов в клинической практике.

Опубликовано в: 

Variability of CFD Solutions for Pressure and Flow in a Giant Aneurysm: The SBC2012 CFD Challenge. J. Biomech. Eng. http://dx.doi.org/10.1115/1.4023382